礦山開采作業中掘進通風技術及安全管理研究

劉長鴻

（烏蘇四棵樹煤炭有限責任公司，新疆 塔城 833019）

在礦山開采的過程中，一旦井下巷道內的易燃氣體含量過高，極其容易發生火災甚至爆炸事故，給人民的生命財產安全帶來威脅，因此，為了避免災難的發生，保障礦山能夠安全、高效、持續地開采，必須做好對井下的通風管理工作。

1 易發生安全事故的井下巷道特點

在實際進行礦山開采作業的過程中，進行礦產資源采掘的過程會導致礦床的地下土層受到破壞，導致易燃氣體的泄露，礦山井下巷道內的易燃氣體濃度會變得很高而且當前的礦山開采技術也決定了井下巷道的通風效果不是良好，易燃氣體泄露后很可能短時間達到一個極高的濃度，給礦山開采工作人員帶來危險和生命安全，易燃氣體本身還會給周圍的環境和人帶來健康方面的影響，也導致了礦山開采進程的拖慢。易燃氣體中危險的主要是甲烷等氣體，甲烷是一種易燃易爆的氣體，在空間內的濃度達到一定程度會發生爆炸，井下易燃氣體的爆炸需要一定條件，氣體的濃度首先要極高，其次還需要有氧氣來助燃，明火和高溫等就是爆炸的導火索，當前的礦企防止易燃氣體爆炸需要做出很大努力，從易燃氣體爆炸的條件入手進行防治，當然及時在井下巷道內進行通風是最有效果的，加強礦山井下的通風，可以有效降低易燃氣體的濃度。易燃氣體濃度超過了標準規定的濃度就屬于高危礦井，易燃氣體涌出會導致礦井下空氣的污染和渾濁，需要進行及時的排放工作，對此類礦井的通風技術進行調整就十分必要，可以非常有效來控制易燃氣體濃度帶來的危害，可以有效避免井下爆炸等事故的產生，保證巷道內的易燃氣體濃度處于合適的濃度和含量可以保證生產的有序進行，保證了經濟效益和社會效益的最大化。

2 礦企井下通風工作現狀

從當前的礦山開采狀況來看，大多數礦企在開采的過程中都合理應用了通風技術，在一定程度上解決了易燃氣體涌出的問題，同時也降低了礦山開采事故發生頻率，但是在通風技術選擇方面，礦企需要根據自身井下開采情況采取合適的技術，從通風技術的應用現狀來看，礦山開采中的通風技術多為均壓通風技術與B 型通風技術。均壓通風技術具備良好的普適性，能夠適用于不同礦井的通風結構，并且操作方便簡單，不需要較高的技術要求，但是均壓通風技術的缺點之一就是需要負責通風工作的人員對均壓風機內部的不同部位的分壓情況進行實時監督，因此需要較多的人力資源。B 型通風技術的優點在于一通三防，但是在通風過程中，可能出現設備垮落的情況，導致其通風效率產生變化，因此，在B 型通風技術的應用過程中，礦企管理人員需要結合該技術的應用特點改善B 型通風技術存在的缺陷和漏洞，從而提高技術的應用效率。從高風險礦井中的通風技術應用狀況來看，通風技術的原理主要是在通風設備運行過程中利用礦井內部的調壓裝置對通風設備兩側的壓力進行調整，從而實現通風，此外，利用礦井中的通風系統可以控制通風道兩側的壓力，從而保持良好的通風狀態。良好的通風技術既可以避免礦山出現火災及爆炸事故，同時還可以改善礦井內部的工作環境。

3 礦山采掘中所使用的通風技術

礦企業需要對易燃氣體濃度較高的礦井進行通風和抽放來降低井下易燃氣體的濃度，解決掉其中的安全問題，保證整個開采工作有序進行和完成。對當前的新型通風技術進行研究。

（1）雙U 型通風技術，雙U 型通風技術是經過改善后的通風系統，優點是風量大，可以為采掘工作人員提供充足的氧氣，風量輸送及時且方便快捷，在井下使用時運行的效果較好。

（2）均壓型通風技術,均壓型通風技術是指將保持風機、風窗在均壓狀態。停風時，要可以控制均壓機的調量門，根據規范來調節面積的大小，避免出現壓力分布不均，進而造成不利后果。通過調節調量窗的面積大小，對礦井的風量進行實時、精確的控制，可以避免分壓不穩。

（3）B 型通風技術，B 型通風技術也是一種改良的通風技術，具有較低的技術難度，并且可以控制易燃氣體涌出量和氣體濃度，使其處于限定的安全范圍以內。使用這一通風技術要同時架設通風聯絡巷，形成并聯的通風網絡，控制易燃氣體涌出的方法主要是對回風巷道增阻，也可以對井下可燃氣體運移進行控制，對于過去的易燃氣體超限問題進行了有效解決，施工過程更加安全，作業環境得到很大程度的改善。

（4）局扇通風技術，局扇通風，即使用軸流式風機進行局部通風，是一種很重要的通風技術，其應用較為廣泛。由于井下進行作業嚴格要求局扇通風設備的性能，比如需要具備較高的風壓以及較高的工作效率，產生的噪聲要小，風量要大，而且耐用，可以防爆等。

4 相關安全措施

易燃氣體是礦山井下采掘作業中常見的氣體，存在較大的毒性，對于參與礦山采掘作業的人員來說，不僅要預防易燃氣體中毒，還要防止因操作不當導致的爆炸事故。我國屬于世界上礦產資源儲量非常豐富的國家，但我國的可開采礦山中有相當一部分是高危礦井，這類礦井在采掘時很容易出現易燃氣體中毒或爆炸事故，事實上我國礦山采掘行業中也發生過大量因易燃氣體爆炸導致的意外事故。因此研究礦山采掘作業中的通風技術和安全管理技術，對于提升我國礦山采掘業的安全性具有重大意義。

4.1 優化采掘安全管理模式

針對礦企來講，想要確保礦山采礦活動能夠安全平穩的進行，這時企業就一定要創建和優化采礦安全管理制度，如此才能有效促進礦企在根本上將開采作業中存有的風險排除掉。在這一過程中，礦企內的有關部門應該要高度重視安全管理制度的優化工作，在工作期間，相關工作者也必須擁有較高的安全意識，并針對所有員工的行為進行約束和管控。另外，對于采礦活動中有關安全方面的問題，進行安全培訓活動，以提升所有員工對于采礦安全問題的認知和重視程度。相關單位必須加強礦山開采的安全管理工作，在礦山開采前以及開采過程中必須要由作業者、檢驗機構、政府部門三方達成一致，在此過程中，作業者是礦山安全管理的主要方向，因為其是礦山開采工作的執行者，他們需要做到的有兩項：第一是提高自身的安全意識，在作業中維護自身安全；第二則是無論做哪一個環節的工作都要嚴格按照開采標準進行，避免失誤；至于政府部門起到的則是監督作用，對工程總體進行統籌，確保開采安全；而檢驗機構則是對礦山開采的每一環節進行檢驗，并且以國家級為標準對礦山開采流程予以評價，一旦有不合格的及時予以整頓，確保其合規性。也就是說三方之間在安全管理中所負責的方面不同，但是三方面缺一不可，相輔相成，在礦山開采中需要其積極完成合作，共同應對礦山開采過程中可能遇到的各類問題。

4.2 加強礦企的安全生產意識

出現事故是最主要的原因是公司整體欠缺安全認識，疏于防范。假如礦企沒有給予安全管理足夠的重視，便不可能預先采用相應措施來預防，最終致使出現安全事故。所以，降低礦產安全事故的出現，必須提升礦企整體的安全生產意識。比如，公司領導者應該首當其沖，知曉作業期間的各個環節，再號召所有工作人員參加到安全管理工作中來。這樣使每位工作人員均認識到礦山生產安全的關鍵問題，及事故出現時會對礦企帶來怎樣的損害，便能夠逐漸提升其安全意識懂得保護自己和他人。公司要建立完備的安全管理機制，把機制中的所有內容均灌輸給基層的所有工人，有效落實實施規范制度，以實現對于安全事故的有效防御。

4.3 建立信息化和智能化預警機制

對于大型礦山來說，由于礦井結構復雜，體積龐大，當出現易燃氣體含量超標的現象時，問題可能無法在第一時間內為人所知，因此，建立信息化和智能化的易燃氣體含量預警機制，對于及時了解礦井內易燃氣體含量并做出應對措施非常有幫助。信息化和智能化的易燃氣體含量預警機制要求以易燃氣體監測裝置和通風裝置為核心，通過建立網絡平臺的形式將易燃氣體監測裝置與通風裝置連接起來，當礦井中的某一部位易燃氣體含量超標并被監測裝置檢測到時，可通過網絡平臺及時的告知生產人員與管理人員，并自動調用通風系統進行通風。對于大型礦山來說，建立這種信息化和智能化的易燃氣體含量預警機制可以有效提升安全管理工作的效率，對于保障礦井內生產人員的安全與強化管控效果都有顯著的作用。

4.4 提升礦井通風管理系統性能

在礦山采掘作業時，應當保證工作臺作為主要通風場所，在設計通風系統時，應當優先保證工作臺上的通風系統配備；在開采礦山開采時，應當注意分層、分時段與有序開采，盡量均衡各時段內的開采數量，避免集中開采導致易燃氣體濃度過高使得通風系統壓力過大；在掘進作業時，應當確保掘進平面與工作臺的串聯通風，防止掘進平面易燃氣體濃度過高導致人員中毒和爆炸問題。對于部分易燃氣體含量較高的礦井，應當設置專門的通風系統與安全管控措施，嚴禁非專業人員進入到地面層與工作面；在進行礦山開采工作前，應當對礦井中各部位的易燃氣體含量進行檢測，并繪制礦井易燃氣體易聚集區域的地形圖，開采時應當以地形圖中的標注進行；在礦井進行改建與擴張時，應當首先進行待改建和擴張地區的易燃氣體含量檢測，并進行安全論證，確保合格后方可進行，嚴禁在未進行易燃氣體含量檢測的前提下進行礦井的改擴建。

4.5 積極更新相關機械設備

隨著掘進技術以及相關機械的進步，開采量增多，這就意味著需要更加寬闊的巷道。而巷道掘進支護技術的發展跟不上巷道的發展，不能滿足作業需求。"工欲善其事必先利其器"在礦山開采中解決掘進支護問題，相關設備的更新是一個重要而基礎的方面。掘進支護設備器材，是進行掘進支護工作的基礎，也是影響其效果的關鍵因素，甚至在某些時間，決定著掘進支護的整體質量。因此，對于礦企而言，需要加大資金投入，做好相關機械設備的更新工作，對設備進行更新換代，采用先進的設備進行掘進支護工作的開展。同時做好設備的維護保養工作，讓設備能夠在最大程度上幫助和提升掘進支護的質量和效果。

5 結語

盡管在礦山采掘作業中還存在著諸如從業人員對安全問題的重視程度不夠、環境惡劣、人員復雜、缺乏培訓、缺少資金投入以及工作強度大等眾多問題，只要我們重視起來，加大資金投入及監管力度，就能使礦山開采安全事故的發生降到最低。解決了這一問題，對我國經濟的發展以及國力的強盛都有著很大的推動作用。